[发明专利]一种沙柳化学机械法制浆工艺

说明书

技术领域

本发明涉及化学机械法制浆工艺，特别涉及一种沙柳酶预处理化学机械法制浆工艺。

背景技术

制浆造纸工业在全球工业制造业中一直占据着重要地位，纸和纸板的生产消费水平已成为衡量一个国家经济发展水平和社会进步的重要标志。随着经济的发展，纸类产品的消费量呈现不断增长的态势，相对于不断攀升的市场需求而言，中国造纸工业的原料缺口很大。中国木材资源短缺，用于造纸的木材产量远不能满足造纸工业发展的需求，加之国内废纸回收在规模和质量上的缺陷，造纸原材料的短缺成为制约中国造纸业发展的重要因素。因此，我国造纸工业一方面实施林纸一体化工程建设，另一方面积极开发新原料和提高原料利用率，以解决我国造纸原材料短缺问题。近年来，沙柳作为一种新型的造纸原材料开始进行研究。沙柳是我国防风固沙的优质沙生灌木，具有耐旱、耐寒、耐高温、耐沙埋、抗风蚀、易繁殖、速生等特性，国家为防风固沙已投入巨资大量种植沙柳。为防止自然衰败而枯死沙柳必须每3-4年平茬一次。过去平茬下来的沙柳主要作为薪材被烧掉，造成资源严重浪费。化学机械制浆技术（如APMP和P-RC APMP）具有纸浆得率高、设备投资低、废水污染低等特点，对沙柳进行高得率化学机械制浆工艺探讨，特别适合我国的国情。沙柳等沙生灌木林的有效利用，为我国发展木材制浆提供了一定的木材资源，对于我国造纸工业和林业的发展具有重要的战略意义。

沙柳属于阔叶木散孔材，纤维较短，细胞壁较薄，这会影响到沙柳的化学机械制浆性能，降低了沙柳高得率浆的物理强度，降低了成纸产品质量，沙柳纸浆只能生产低档纸产品，限制了沙柳高得率的生产和应用范围。因此需要研究探索适合沙柳的高得率化学机械制浆工艺，以改善沙柳的机械制浆性能，扩大高得率浆应用范围，提高沙柳的利用价值。

发明内容

为了改善沙柳的机械制浆性能，提高纸浆的白度和强度性能指标，本发明提供一种白度和强度性能良好的沙柳化学机械法制浆工艺，从根本上解决沙柳因纤维短小而带来的纸浆白度低、强度性能差、纸浆得率低的问题。

本技术采用酶预处理技术、在磨浆过程中以氢氧化钠为碱源的过氧化氢处理技术进行高白度、高强度、高得率沙柳化学机械浆的生产，从而改善沙柳的化学机械制浆性能，提高纸浆的白度和强度性能。

本发明是通过以下措施实现的：

一种沙柳化学机械法制浆工艺，采用以下步骤：

（1）将经过汽蒸和第一段挤压疏解后的沙柳浆料，在60-65℃、pH值为5-6的条件下进行纤维素酶预处理；

（2）经过纤维素酶预处理的浆料进行第一段化学预浸渍，浸渍液中含有NaOH、H₂O₂ 、MgSO₄ 和乙二胺四乙酸；

（3）进行第二段挤压疏解；

（4）将步骤（3）挤压后的浆料在45-55℃、pH值为6.5-8的条件下进行木聚糖酶预处理；

（5）经过木聚糖酶预处理的浆料进行第二段化学预浸渍，浸渍液中含有NaOH、H₂O₂ 、MgSO₄ 和乙二胺四乙酸；

（6）将步骤（5）浸渍过的浆料与50-100v%的浸渍液一起进行第一段磨浆；

（7）第一段磨浆后的浆料贮存漂白；

（8）漂白完成后的浆料进行第二段磨浆；

（9）第二段磨浆后的浆料进行消潜洗涤，得浆料。

步骤（1）中优选浆浓为10wt %，优选酶用量20-40IU/g绝干浆，处理时间优选为1.5h；步骤（4）中优选浆浓为10wt%，优选酶用量30-60IU/g绝干浆，处理时间优选为1.5h。

优选第一段化学预浸渍浸渍液中各化学成分的量占绝干浆质量的百分比分别为：NaOH 3-4.4%、H₂O₂ 3.0-4.0%、MgSO₄ 0.2%、乙二胺四乙酸 0.2%，浸渍温度为60-70℃，液比1:4。

优选第二段化学预浸渍浸渍液中各化学成分的量占绝干浆质量的百分比分别为：NaOH 3.0-4.0%，H₂O₂ 3.0-4.0%，MgSO₄ 0.3%，乙二胺四乙酸0.3%，浸渍温度为45-55℃，液比1:4。

优选步骤（1）中第一段挤压疏解和步骤（3）中第二段挤压疏解均为常压机械挤压，挤压温度为45-70℃，压缩体积比为4-6：1。